一种NMOS电子开关控制电路的制作方法

一种nmos电子开关控制电路
技术领域
1.本实用新型属于电子开关控制技术领域，具体地说，是涉及一种nmos电子开关控制电路。


背景技术：

2.在电子电路中，经常需要用弱小的控制信号控制功率电子开关的导通与关断。现有电子电路控制中，电子开关大多采用pmos管做开关，主要在于pmos管体积小，设计制造简单，生产一致性好。但由于制造工艺原因，高压大电流pmos管难于制造，成本高。如果用成本低的nmos管做电子开关，通常nmos管因为控制栅极电压需要高于供电电压才能控制输出供电电压，需要额外辅助高压电源，造成高成本和大体积。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种nmos电子开关控制电路，主要解决现有nmos电子开关电路成本高、体积大的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
5.一种nmos电子开关控制电路，包括三个nmos管q1、q2、q3，nmos管q2的栅极接电子电路中处理器产生脉冲或pwm信号的io管脚，nmos管q2的漏极经电阻r1接nmos管q1的漏极，nmos管q1的栅极接nmos管q3的漏极，nmos管q3的栅极接电子电路中处理器发出开关信号的io管脚，nmos管q2的漏极连接有电容c1，电容c1的另一端连接二极管d1、d2，二极管d1的另一端正极与nmos管q1的漏极相连，二极管d2的另一端负极经电阻r2与nmos管q1的栅极相连，nmos管q2的源极与二极管d2的正极之间连接有电容c2；其中，nmos管q1的漏极作为电源输入端，nmos管q1的源极作为开关控制电路的开关信号输出端；nmos管q2和nmos管q3的源极均接地。
6.进一步地，本实用新型还包括正极与nmos管q1的源极相连且负极与nmos管q1的栅极相连的稳压二极管d3。
7.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
8.(1)本实用新型采用低成本的nmos管作为电子开关管，利用电子电路中处理器的一个io管脚做开关控制sw信号，再利用一个管脚定时输出脉冲，产生nmos管q1控制需要的控制高压，从而不需要额外辅助高压电源，降低nmos管电子开关的成本，安装制作简单可靠。
9.(2)本实用新型通过在nmos管q1的gs端连接一个稳压二极管，可以有效避免nmos管q1的gs端电压过高导致nmos管q1烧毁的问题。
附图说明
10.图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
11.下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。
12.实施例
13.本实用新型公开的一种nmos电子开关控制电路，包括三个nmos管q1、q2、q3，nmos管q2的栅极接电子电路中处理器产生脉冲或pwm信号的io管脚，nmos管q2的漏极经电阻r1接nmos管q1的漏极，nmos管q1的栅极接nmos管q3的漏极，nmos管q3的栅极接电子电路中处理器发出开关信号的io管脚，nmos管q2的漏极连接有电容c1，电容c1的另一端连接二极管d1、d2，二极管d1的另一端正极与nmos管q1的漏极相连，二极管d2的另一端负极经电阻r2与nmos管q1的栅极相连，nmos管q2的源极与二极管d2的正极之间连接有电容c2；其中，nmos管q1的漏极作为电源输入端，nmos管q1的源极作为开关控制电路的开关信号输出端；nmos管q2和nmos管q3的源极均接地。其中，所述nmos管q1的源极与栅极之间还连接有稳压二极管d3。
14.如图1所示，vcc_in是电源输入，vcc_out是开关输出。智能电子电路控制中有最少一个处理器(cpu)，有很多输出io管脚，利用一个io管脚做开关控制sw信号，再利用一个管脚定时输出脉冲，产生nmos需要的控制高压，或用通用脉冲产生芯片产生脉冲pulse信号。
15.pulse是单片机(或通用脉冲产生芯片)产生的脉冲或pwm信号。pulse为高电平时nmos管q2导通，二极管d1给电容c1充电，最高充电到vcc_in电压。当pulse为低电平时，nmos管q2截止，vcc_in通过电阻r1再叠加上电容c1上的电压vcc_in，即最高2倍vcc_in电压给电容c2充电，提供q1控制需要的高压电压。d3是保护稳压二极管，保护q1的gs端电压过高用。
16.当开关信号sw为高电平时，nmos管q3导通，nmos管q1的控制端gs为低电平，故开关截止；当开关信号sw低电平时，nmos管q3截止，nmos管q1的控制端gs等于高电平，故开关导通。
17.通过上述设计，本实用新型的控制电路可以直接产生nmos管q1控制需要的控制高压，从而不需要额外辅助高压电源，降低nmos管电子开关的成本，安装制作简单可靠。因此，与现有技术相比，本实用新型具有实质性的特点和进步。
18.上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种nmos电子开关控制电路，其特征在于，包括三个nmos管q1、q2、q3，nmos管q2的栅极接电子电路中处理器产生脉冲或pwm信号的io管脚，nmos管q2的漏极经电阻r1接nmos管q1的漏极，nmos管q1的栅极接nmos管q3的漏极，nmos管q3的栅极接电子电路中处理器发出开关信号的io管脚，nmos管q2的漏极连接有电容c1，电容c1的另一端连接二极管d1、d2，二极管d1的另一端正极与nmos管q1的漏极相连，二极管d2的另一端负极经电阻r2与nmos管q1的栅极相连，nmos管q2的源极与二极管d2的正极之间连接有电容c2；其中，nmos管q1的漏极作为电源输入端，nmos管q1的源极作为开关控制电路的开关信号输出端；nmos管q2和nmos管q3的源极均接地。2.根据权利要求1所述的一种nmos电子开关控制电路，其特征在于，还包括正极与nmos管q1的源极相连且负极与nmos管q1的栅极相连的稳压二极管d3。

技术总结
本实用新型公开了一种NMOS电子开关控制电路，主要解决现有NMOS电子开关电路成本高、体积大的问题。该控制电路包括三个NMOS管Q1、Q2、Q3，利用一个IO管脚做开关控制SW信号，再利用一个管脚定时输出脉冲，产生NMOS需要的控制高压，或用通用脉冲产生芯片产生脉冲PULSE信号。PULSE是单片机产生的脉冲或PWM信号。PULSE为高电平时NMOS管Q2导通，二极管D1给电容C1充电，最高充电到VCC_IN电压。当PULSE为低电平时，NMOS管Q2截止，VCC_IN通过电阻R1再叠加上电容C1上的电压VCC_IN，即最高2倍VCC_IN电压给电容C2充电，提供Q1控制需要的高压电压。D3是保护稳压二极管，保护Q1的GS端电压过高用。从而不需要额外辅助高压电源，降低NMOS管电子开关的成本，安装制作简单可靠。安装制作简单可靠。安装制作简单可靠。


技术研发人员：李魏 张帆 唐文颖 付聪
受保护的技术使用者：四川拓景科技有限公司
技术研发日：2022.04.29
技术公布日：2022/8/15